Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.02) на тему:Морфология ядерных и палеокортикальных структур переднего отдела миндалевидного комплекса мозга

г -

он

на правах рукописи

МИНИБАЕВА Зухра Рашидовна

МОРФОЛОГИЯ

ЯДЕРНЫХ И ПАЛЕОКОРТИКАЛЬНЫХ СТРУКТУР ПЕРЕДНЕГО ОТДЕЛА МИНДАЛЕВИДНОГО КОМПЛЕКСА МОЗГА

16.00.02.-патология, онкология и морфология животных

Автореферат диссертации на соискание ученой стеиенн кандидата биологических наук

Уфа -1998

Работа выполнена на кафедре морфологии и физиологии человека и животных Башкирского государственного университета

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Л. Б. Калимуллина

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Б.П. Шевченко, кандвдат биологических наук 3. Ф. Урманцева

Ведущая организация - Башкирский государственный медицинский университет

Защита состоится " " исд-с& 1998г. в /У часов на заседании специализированного совета К-120.87.02 при Башкирском государственном аграрном университете (450001, г. Уфа,ул.50 лет Октября, 34)

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке университета.

Автореферат разослан "сД- " С~иои*с 1998г.

Ученый секретарь специализированного совета, доцент^дУ /о/дЛ Ф А- Каримов.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Миндалевидный комплекс (МК) занимает стратегическую позицию в центральных механизмах регуляции функций организма, являясь частью "висцерального" мозга. (Айрапетьянц, Сот-ниченко, 1967; Kaada, 1972; Amaral et al., 1992; Davis, 1992; Rouillard, Freeman, 1995). Разнокачественная информация в виде экстра - и интрацептив-ных стимулов обрабатывается и передается им в гипоталамические и стволовые вегетативные центры. Тесные связи с корковыми формациями делают его каналом реализации влияния и социальных факторов (Brothers, Ring, Kling, 1990). Это объясняет то, что МК оказывается включенным в патогенетические механизмы многих заболеваний и регуляцию иммунитета (Grijalva et al, 1990; Raber, Bloom, 1994; Raber et al., 1994, 1995). С введением в практику новейших методов исследования мозга - компьютерной томографии и ядерно-магнитного резонанса - выяснилось, что изменения его объема сопровождают синдром Дауна, болезнь Альцгеймера, эпилепсию, являясь при этом ранним диагностическим признаком (Murphy, Ellis, 1991; Laakso et al., 1995; Van Paesschen et al., 1995; Cain et al., 1995 ). Большое внимание уделяется МК при изучении патогенеза наркомании (Ragozzino, Gold, 1994).

Интенсивные фундаментальные исследования МК, начавшиеся с середины нашего столетия в рамках проблем лимбической системы мозга (McLean, 1955), показали его участие в организации адаптивного поведения человека и животных, в формировании эмоций и памяти (Чепурнов, Чепур-нова, 1981; Ильюченок и др., 1981; Heilig, 1995; Ono et al., 1995; Squire, Knowlton, 1995; Sanders, Shekhar, 1,995). Важную роль выполняет MIC и как звено репродуктивной системы организма, оказывая влияние на активность гипоталамических центров регуляции секреции гонадотропинов (Акмаев, Калимуллина, 1993).

Однако, исследования по физиологии МК часто приводят к противоречивым результатам, причиной которых является недостаточный учет особенностей его структурной организации. Полностью игнорируется наличие в МК гетерогенности в виде ядерных и палеокортикальных структур, а также не учитывается дифференциация двух его крупных отделов - корти-комедиального и базолатерального - на входящие в их состав формации. Много неточностей содержит терминология структур МК, а он сам рассматривается как одно из базальных ядер мозга, что не отражает присущих ему конструктивных особенностей. Решение всех указанных вопросов является необходимым для успешного развития дальнейших исследований МК мозга.

Цель и задачи исследования. Целью нашей работы являлось углубление и уточнение существующих представлений на субстрат МК путем изучения морфологии ядерно-палеокортикальных взаимоотношений на территории переднего отдела МК.

В соответствии с поставленной целью были сформулированы следующие основные задачи исследования:

-изучить цитоархитектонические характеристики структур переднего отдела МК мозга крысы и разработать классификацию с дифференциацией их на ядра, палеокортекс, межуточные формации и переходные зоны;

-определить абсолютные и удельные площади ядер, палеокортекса, межуточных формаций и переходных зон и на основании результатов структурно-количественного анализа подтвердить или опровергнуть правомерность концепции, рассматривающей МК как ядерно-папеокортикальный компонент мозга;

-изучить цитологические особенности нейронов ядерных и палео-кортикальных структур переднего отдела МК на уровне световой микроскопии и разработать классификацию на основе выявленных особенностей организации клеточных ядер, ядерно-цитоплазматического соотношения и представительности хроматофильной субстанции;

-провести сравнительный анализ однородности клеточных популяций, составляющих ядерные и палеокортикальные структуры и внести уточнения в классификацию ядер;

-провести исследование ультрамикроскопических особенностей выявленных основных типов нейронов;

-изучить основы нейронной организации ядер и палеокортекса, обратив основное внимание на характеристики тела и дендритного дерева.

Научная новнзна. С позиций учения А. А. Заварзина о ядерных и экранных центрах нервной системы впервые проведен цитоархитектониче-ский анализ структур переднего отдела МК и предложена их классификация на ядра, палеокортекс, межуточные формации и переходные зоны. Разработанная классификация, в отличие от ранее предложенных, базируется на четких эволюционно-морфологических критериях. Впервые на основе разработанной классификации выполнен структурно-количественный анализ переднего отдела миндалевидного комплекса, результаты которого уточняют представление на субстрат МК как ядерно-палеокортикальный компонент мозга. Выполнен детальный анализ цитологических особенностей нейронов и выявлены их основные типы. Установлены ультрамикроскопические особенности выявленных основных типов нейронов. Впервые с помощью электронной микроскопии обнаружены "темные" нейроны с признака-

ми секреторной активности. Впервые показано соответствие "темных" клеток кариохромным нейронам, обнаруженным на светооптическом уровне и длинноаксонным редковетвистым нейронам, выявлявшимся методом Голь-джи. Показано, что длинноаксонные густоветвистые нейроны преобладают в палеокортексе и крупноклеточных (филогенетически более молодых) ядрах МК.

Практическая и теоретическая значимость. В результате работы сформулирован ряд положений, являющихся существенным вкладом в современные представления о структурной организации МК. Установленные закономерности обосновывают необходимость методологически новых подходов при организации исследований МК: все ядерные и палеокортикальные структуры, исходя из нового представления на субстрат этого образования мозга как ядерно-палеокортикальный комплекс, должны изучаться в единстве и взаимосвязи, только этот путь может обеспечить расшифровку многих загадочных феноменов в деятельности МК.

Полученные результаты используются в практической части спецкурсов "Морфология миндалевидного комплекса мозга" и "Механизмы нейро-гуморальной регуляции функций организма" на кафедре морфологии и физиологии человека и животных Башкирского государственного университета, на кафедре гистологии Башкирского государственного медицинского университета и могут быть применены в исследованиях, посвященных проблемам эволюционной морфологии.

Положения , выносимые на защиту

1. Передний отдел МКтгсГрезультатам структурно-количественного анализа представляет собой ядерно-палеокортикальный компонент мозга.

2. Классификация структур переднего отдела на ядра, палеокортекс и межуточные формации.

3. Основными типами нейронов ядерных, палеокортикальиых структур и межуточных формаций переднего отдела МК являются карио-хромные нейроны, светлые нейроны и цитохромные нейроны.

4. В состав ядерных и палеокортикальиых структур входят длинно-аксонные редковетвистые, длинноаксонные густоветвистые нейроны и большое разнообразие переходных между ними форм.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на I Европейском Физиологическом конгрессе (Maastricht, Нидерланды, 1995), на III Конгрессе Международной ассоциации морфологов (Тюмень, 1996), на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава биофака БашГУ (Уфа, 1995, 1996), на конференции молодых ученых (Уфа, 1997), на заседании Башкирского отделения

Всероссийского общества анатомов, гистологов и эмбриологов (Уфа, 1997), на научном совещании BMA (С.-Петербург, 1997), на конференции молодых ученых России с международным участием (Москва, 1998).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 190 страницах машинописи и состоит из введения, обзора литературы (2 главы), описания материалов и методов исследования, 3 глав результатов исследований, обсуждения полученных результатов, выводов. Указатель литературы содержит сведения о 160 источниках, 56 из которых на русском и 104 на иностранных языках. Иллюстрации представлены 45 рисунками, среди которых 36 микрофотографий, 1 схема и 10 графиков; цифровой материал сгруппирован в 6 таблиц.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа выполнена на 74 крысах линии Вистар массой тела 220-300 г., содержавшихся в одинаковых условиях вивария. Пищу и питьё животные получали ad libitum, продолжительность светового дня составляла 12-14 часов.

Цитоархитектонические особенности структур переднего отдела миндалевидного комплекса (МК) изучены на 20 крысах половозрелого возраста (10 самок и 10 самцов). Животных умерщвляли в одно и тоже время декапитацией, головной мозг извлекали из черепа и фиксировали в 10 % формалине. После фиксации, мозг проводили по стандартной схеме по спиртам возрастающей концентрации, хлороформ и заливали в парафин. Готовили серии фронтальных срезов толщиной 20мкм, которые окрашивали по методу Ниссля (Меркулов, 1969). Приготовленные срезы изучали с помощью лупы МБС-9. Проводили анализ серий фронтальных срезов мозга и отбирали из них высокоинформативные срезы переднего отдела МК (Калимуллина, Калкаманов, 1989). Классификацию структур проводили, опираясь на концепцию А. А. Заварзина (1986) о ядерных и экранных центрах нервной системы и на критерии Pigache (1971) о субстрате палеокор-текса. Передним отделом МК считали ту часть его территории, которая располагается на уровне переднего кортикального ядра (Калимуллина, 1982).

Планиметрирование структур было проведено на парафиновых срезах толщиной 20мкм, окрашенных по Нисслю. Проекции ядер (нейронных скоплений), т. е. контуры изучаемых структур зарисовывали на проекционной установке нашей лаборатории, созданной по образцу установки лаборатории экспериментальной морфологии Института экспериментальной эндокринологии и химии гормонов РАМН (зав.- акад. РАМН И. Г. Акмаев).

Зарисовывали с препаратов контуры исследуемых структур на двух уровнях (ростральном и каудальном) при увеличении в 50 раз. Величину увеличения определяли с помощью объект-микрометра. Измерение площадей структур проводили планиметром ПП-2. Определяли абсолютные и удельные площади всех структур МК, полученные индивидуальные значения группировали. Математико-статйстическую обработку проводили с помощью параметрических методов, достоверность различий определяли по ^критерию Стью-дента. Для выяснения взаимосвязей, существующих между параметрами, применяли коэффициент ранговой корреляции Спирмена (г5).

Кариометрию ядер нейронов осуществляли микропроекционным способом у 10 крыс. Парафиновые срезы толщиной 10 мкм окрашивали гематоксилином-эозином. Проекции ядер нейронов зарисовывали при линейном увеличении в проекционной установке 2000х - для кортикомеди-альной части МК и 1500х - для базолатеральной крупноклеточной зоны МК. В каждой зоне измеряли по 200 клеточных ядер. По каждому компоненту МК у всех животных проведено измерение 2000 клеточных ядер.

Вычисление объема ядра мы проводили по формуле эллипсоида Я ,

вращения V— — ЬВ , так как ядра нейронов имели коэффициент элонгации, 6

превышающий величину 1,14. Использовали разработанные на нашей кафедре таблицы значений десятичных логарифмов объемов ядер. Они позволяют получать лог-нормальное распределение, к которому применимы приемы математической статистики (Акмаев, Калимуллина, 1993).

Нейронную организацию МК изучали на препаратах, приготовленных по методу Гольджи. Материал фиксировали в мюллеровской жидкости 2-3 суток и в хром-осмии. Кусочки перекладывали в 1 % А§Ы03 на 7 суток. Затем проводили материал по спиртам возрастающей концентрации от 70 до 100° и заливали в целлоидин. Готовили фронтальные срезы толщиной ЮОмкм.

Количественные характеристики нейронов изучали по методике Т. А. Леонтович (1973,1978). Непосредственные измерения производили на точных зарисовках с микроскопа при известном увеличении, полученных с помощью рисовального аппарата.

Было измерено 7 параметров каждой клетки:

1. Число дендритов (с!) - число всех первичных дендритов. Границей считали то место, в котором дендрит приобретает одинаковый диаметр, сохраняемый до его первой точки ветвления;

2. Наибольший радиус дендритного поля (Ясошр) - кратчайшее расстояние от центра тела клетки до наиболее удаленной точки на дендритных

ветвлениях;

3. Число свободных концов (Bd) у всех дендритов;

4. Общая длина дендритов (Ld) т.е. периметр всего дендритного дерева, измерялась на рисунке курвиметром;

5. Площадь дендритного поля (Sda) измеряли планиметром. Это площадь фигуры, получающейся путем последовательного соединения на рисунке прямой линией концов (либо точек на протяжении) тех двух близлежащих дендритов, которые могут быть соединены ею без пересечения этой линией или ее продолжением того же или других дендритов этой клетки.

6. Площадь тела клетки (Sel) измеряли планиметром.

7. Плотность дендритов в дендритном поле (Nd) вычисляли по

Ld

формуле Nd=-h, где //-толщина среза (Ь=100мкм).

Sda

Электронно-микроскопические исследования выполняли по общепринятой методике (Гайер, 1974) с помощью трансмиссионных микроскопов "Tesla BS - 500" и "JEM -100 S". Для исследования использовали 4 крысы (2 самхи и 2 самца). Материал брали со свежеприготовленных срезов переднего мозга под контролем лупы МБС-9. Выделяли участки переднего отдела МК крысы соответствующие переднему кортикальному ядру, базола-теральному ядру и пириформной коре.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

При изучении цитоархитектоники структур МК обнаружено, что вариабельность в организации серого вещества очень велика: от полей с дисперсно расположенными нейронами до четких, обладающих высокой плотностью расположения, скоплений нейронов, конфигурация которых так же весьма различна. Большинство четко определяемых скоплений нейронов (ядер) имеют округло-овальную форму за счет высокой плотности расположения клеток.

Другая же часть серого вещества МК носит характер плоскостных структур, т.е. входящие в их состав нейроны за счет определенного пространственного расположения формируют хорошо улавливаемые в препаратах полоски или слои, при этом число слоев в плоскостных структурах может быть разным.

Ростральный уровень начинается передней амигдалярной областью (AAA). Она имеет вытянутую форму, границы ее условны так, как она незаметно переходит в окружающие части МК, занимая достаточно большую

площадь на базальной поверхности мозга (рис. 1а). Расположение нейронов имеет дисперсный характер распределения. Переднюю амигдалярную область мы отнесли к переходным зонам. Единственной примечательной деталью ее структурной организации является наличие поверхностной бесклеточной зоны, носящей черты сходства с плексиформным слоем ядра латерального обонятельного тракта (ИТОЬ), которое находится латеральнее от ААА. Название структуры - ядро латерального обонятельного тракта - на первый взгляд правильно отражает наблюдаемую картину: очаговое скопление нейронов, которое имеет овальную форму. Нейроны, формирующие указанное скопление, богаты хроматофильной субстанцией, что способствует четким очертаниям ядра. Густоклеточное скопление нейронов отделено от поверхности мозга прослойкой белого вещества, который именуется плексиформным слоем. В составе ядра выявляются три слоя: 1) плекси-формный; 2) слой густоупакованных клеток и 3) дорсальное скопление крупных нейронов.

Базолатеральную поверхность МК покрывает пириформная кора (РС) (рис.1б). Она представляет собой четкую полоску клеток. В составе этой структуры явно выделяются слои: 1) плексиформный, 2) густоклеточный - образованный нейронами, которые располагаются с большой плотностью и упорядоченно в пространстве и 3) глубокий клеточный слой - составляющие его нейроны располагаются более дисперсно и менее регулярно. Продвигаясь по базальной поверхности в латеральную сторону от ЫТОЬ, можно уловить, что между ЫТОЬ и РС находится зона с дисперсным расположением нейронов. Плотность упаковки нейронов в различных частях этого скопления вариирует - это переднее кортикальное ядро (СОа). В его составе определяется три зоны: 1) поверхностная, 2) поверхностно-клеточная и 3) глубокая. В глубоких зонах МК, сопровождая волокна наружней капсулы, располагаются овальной формы скопления нейронов, четко отделенные от РС. Это скопление носит название дорсальное эндопириформное йдро (ЕИОс!) (1,6). Высокая плотность расположения нейронов в нем определяет его четкие границы. В центральной части МК на этом уровне находятся начальные элементы центрального ядра (СЕ) и гнездные скопления мелких нейронов, получивших название вставочных масс (I) (1г). Плотность расположения нейронов очень высока.

Опираясь на критерии, указанные выше (Pigache, 1971; Заварзин, 1986), мы провели классификацию структур рострального уровня переднего отдела. К ядерным структурам мы отнесли: дорсальное и вентральное эндо-пириформные ядра, вставочные массы и центральное ядро. Все эти структуры обладают ядерным принципом строения. К экранным структурам мы

посчитали возможным отнести ядро латерального обонятельного тракта и пириформную кору, так как эти структуры обладают по меньшей мере тремя слоями, между которыми определяются волокнистые прослойки, носящие сетчатый характер. В целом это согласуется с мнением Krettek и Price (1977, 1978) McDonald (1992). Промежуточное положение между ядерными и экранными структурами занимает СОа. Несмотря на явно намечающуюся слоистость, в ядре отсутствует полоска белого вещества, разделяющая поверхностно клеточную и глубокую зоны.

На каудальном уровне переднего отдела площадь, занятая МК, заметно увеличивается. Это предопределяется возрастанием объема полушария конечного мозга, базолатеральные части которого заполнены структурами МК. Структурная организация этого уровня показывает, что разнообразие конструктивных решений относительно рострального уровня заметно возрастает. Медиобазальный угол МК занят обширной клеточной массой, характеризующейся низкой плотностью расположения нейронов и глиоци-тов. Это медиальное ядро (ME). В базальных частях ME выявляется бесклеточная полоска мозговой ткани, носящая характер плексиформного слоя. Латеральнег по отношению к ME располагается СОа.(рис.1в). СОа является самым массивным образованием среди структур переднего отдела. Общий план строения остается таким же, как и на ростральном уровне. Латеральнее от СОа находится PC. На данном уровне переднего отдела PC имеет, в целом, ту же характеристику, что и на ростральном. Однако густоклеточный слой представлен более мощным скоплением нейронов, что проявляется в его значительной толщине. Медиально от переднего кортикального ядра располагается небольшое скопление нейронов - ядро добавочной обонятельной луковицы. В центральных зонах МК располагается ряд клеточных скоплений. Самую медиальную позицию среди них занимает СЕ. Ядро имеет округло-овальную форму с четкими очертаниями. В "развилке" , образованной продольной ассоциативной связкой и наружней капсулой, находится крупноклеточное ядро - базолатеральное (BL) (рис.1 г). В верхнем углу "развилки" находятся нейроны меньшего размера - это латеральное ядро (L). Центральное положение на этом уровне занимают вставочные массы (I). Они хорошо выделяются за счет высокой плотности упаковки нейронов и носят характер двух лентовидных скоплений. Латеральное положение среди ядерных образований занимает дорсальное эндопириформное ядро (ENDd), границы ядра четкие (рис. 1 б).

На каудальном уровне переднего отдела к ядерным структурам мы отнесли: центральное ядро, базолатеральное ядро, латеральное ядро, дорсальное и вентральное эндопириформные ядра и вставочные массы и ядро

добавочной обонятельной луковицы. Все эти структуры находятся внутри МК и представляют собой компактные скопления нейронов.

К экранным структурам относится РС, так как имеются три слоя с четкими прослойками белого вещества. К межуточным формациям мы отнесли СОа и МЕ. Все зоны, расположенные между ядрами, экранными и межуточными формациями мы обозначили как переходные.

Рис. 1. Цитоархитектоническая характеристика структур переднего отдела миндалевидного комплекса мозга крысы. Окраска крезилом фиолетовым, окуляр 7, объектив 10:

а)ростральный уровень: ААА- передняя амигдалярная область, ЫТОЬ- ядро латерального обонятельного тракта, СОа- переднее кортикальное ядро, ЯО- супраоптическое ядро

б,в,г- каудальный уровень: СОа- переднее кортикальное ядро, МЕ- медиальное ядро, РС- пириформная кора, £N0(1- эндопириформное ядро, 1- вставочные массы, ВЬ - базолатералъное ядро.

Результаты планиметрирования показывают, что на ростральном уровне переднего отдела (рис.2а) наибольшей удельной площадью обладают переходные зоны и палеокортикальные формации, затем примерно вдвое меньшая доля приходится на межуточные формации и меньше всех - площадь занятая ядерными структурами. Доля, занятая под переходными зонами на каудальпом уровне переднего отдела (рис.2б), так же является наибольшей. Площади, занятые ядерными, экранными и межуточными формациями почти уравниваются: Ядра занимают 20,99%, палеокортекс - 21,05%, межуточные формации - 22,86%. Таким образом, мы видим, что на каудальпом уровне переднего отдела возрастает доля ядерных и межуточных формаций, при уменьшении долей палеокортекса и переходных зон. Итак, полученные данные показывают, что МК является сложной гетерогенной структурой мозга, в составе которой имеют место оба основных принципа структурной организации серого вещества: ядерный и экранный. Несмотря на то, что доля ядерных структур на каудальном уровне переднего отдела возрастает, площадь, занятая их сечениями, не превышает тождественных показателей под палеокортикальными и межуточными формациями. Структурно-количественная характеристика переднего отдела МК свидетельствует в пользу высказанного предположения о нем как ядерно-палеокортикальном компоненте мозга (Калимуллина, 1990).

Детальный анализ цитологических особенностей нейронов ядер, палеокортекса, межуточных формаций и переходных зон переднего отдела МК, выполненный на светооптическом уровне, базировался на регистрации характеристик клеточного ядра, перикариона, ядерно-цитоплазматического соотношения, вариабельности размеров и формы клеток. Он позволил выявить среди большого разнообразия переходных форм три основных типа нейронов: кариохромные, светлые и цитохромные.

Кариохромные нейроны характеризовались наличием крупного темного ядра, которое занимало большую часть тела клетки, что в основном, и предопределяло их "темный" вид. Интенсивно окрашивающийся тионином хроматин часто маскировал ядрышко. Узкий перикарион диффуз-но окрашивался за счет пылевидной хроматофильной субстанции. Определялось разнообразие размеров тел этих нейронов. По форме чаще других встречались полигональные клетки. Подобные нейроны были характерны для медиальных зон центрального ядра, вставочных масс, медиальных частей переднего кортикального ядра.

и

а)ростралъный уровень

22,86%

б) каудальный уровень

Рис. 2. Диаграмма соотношения удельных площадей ядерных и палеокорти-кальных структур переднего отдела МК.

Светлые нейроны обладают более представительным перикарионом и содержат округлое ядро, богатое эухроматином. Они встречаются в боль-

ших или меньших количествах во всех зонах МК, но особенно характерны для ростральных частей центрального ядра.

Цитохромные нейроны отличаются от кариохромных и светлых большими размерами. В них присутствует массивная цитоплазма, содержащая большие количества телец Нпссля. В центре крупного светлого ядра располагается базофильное ядрышко. Эти нейроны названы нами цито-хромными, т.к. их выявление и своеобразный вид предопределяется интенсивной окраской цитоплазмы. Как сле,цует из проведенного описания, смысл используемых нами терминов "кариохромные" и "цитохромные" нейрон иной, чем у Никулеску (1963). Цитохромные нейроны преобладают в палео-кортексе, а также в ядрах базолатергльной группировки переднего отделг МК.

Сравнительный анализ цитологических особенностей нейронов ядерных и палеокортикальных структур показал, что мономорфизм нейронов имеет место во вставочных массах, а также в густоклеточном слое ядрг латерального обонятельного тракта. Для других структур характерен полиморфизм нейронов. Если анализировать соотношение эу- и гетерохроматиш в ядрах нейронов, то преобладание эухроматина характерно для палеокор-текса и базолатерального ядра. Самыми крупными и богатыми содержание!*, эухроматина являются нейроны дорсального слоя ядра латерального обоня тельного тракта. В них же определяются самые мощные скопления хрома тофильной субстанции, что, вероятно, можно объяснить их участием в фор мировании комиссурального компонента конечной полоски (de Olmos 1972). Незначительное количество хроматофильной субстанции характернс для кариохромных нейронов вставочных масс. Сравнение цитологически) особенностей нейронов ядерных и палеокортикальных структур с нейрона ми межуточных формаций, проведенное на основании указанных выше кри териев, показало наличие в последних выраженного полиморфизма - ни i ядрах, ни в палеокортексе нет столь выраженного разнообразия нейронов различающихся формой, размерами, ядерно-цитоплазматическим соотно шением, характеристиками хроматина и базофильной субстанции. При это\ в большей степени полиморфизм определялся в глубокой зоне передней кортикального ядра.

С целью выявления количественных характеристик популяций, со ставляющих изучаемые структуры, нами были проведены кариометрически< исследования. Полученные результаты представлены в таблице. Из её дан ных следует, что ядра МК можно разделить на мелкоклеточные и крупно клеточные. К мелкоклеточным ядрам относятся: центральное ядро, вставоч ные массы, к крупноклеточным: эндопириформные ядра, базолатеральное i

татеральное ядра .Структура палеолортекса - пириформная кора, по размеру вставляющих её нейронов, занимает промежуточное положение между нелкоклеточными и крупноклеточными ядрами.

Таблица

Результаты математико-статистической обработки кариоволюметричесских токазателей нейронов различных структур переднего отдела МК.

зоны карио-метрии ядра

I СЕ вь Ь £N0

М 2,079 2,207 2,942 2,737 2,513

гп 0,014 0,015 0,013 0,012 0.013

Б 0,137 0,144 0,134 0,123 0.128

V 6,801 6,682 4,664 4,494 5,305

ш(У) 0,307 0,262 0,301 0,236 0,268

АБ 0,115 0,081 -0,35 -0,067 -0,121

т(А5) 0,241 0,241 0,241 0,241 0,241

Ех -0,029 0,221 -0,277 -0,702 -0,349

т(Ех) 0,478 0,478 0,478 0,478 0,478

зоны карио-метрии межуточные формации палео-кортекс

СОаш СОа1 СОа гл. зона МЕ РС

М 2,16 2,175 2,209 2,16 2,476

ш 0,031 0,014 0,014 0,014 0,014

Б 0,131 0,139 0,139 0,138 0,133

V 6.,262 6,579 6,496 6,686 5,593

ш(У) 0.289 0,217 0,214 0,235 0,243

АБ 0,155 0,143 0,110 0,147 0,147

гп(АБ) 0,241 0,241 0,241 0,241 0,241

Ех 0,255 -0,031 -0,069 0,131 0,131

гп(Ех) 0.478 0,478 0,478 0,478 0,478

На ультрамикроскопическом уровне нами изучены особенности нейронов и глии в базолатеральном ядре, переднем кортикальном ядре и

пириформной коре.

Как показали проведённые исследования, все нейроны перечисленных структур МК могут быть разделены та две большие группы: тёмные и светлые нейроны. Количественные соотношения темных и светлых нейронов в изученных структурах разнятся: больше всего тёмных нейронов мы встретили в переднем кортикальном ядре (50% из всех просмотренных нейронов), в базолатеральном ядре - менее 10%, в пириформной коре - около 20%.

Наиболее существенными общими чертами для структурной организации клеточного ядра "темных" нейронов были следующие : 1) большие размеры; 2) причудливый рельеф поверхности ядер за счет многочисленных выбуханий и инвагинаций; 3) высокая электронная плотность матрикса из-за большого количества гранулярного материала; 4) крупное ядрышко, располагающееся эксцентрично с признаками функциональной активности. Цитоплазма также, как и ядро, обладала электронной плотностью, поэтому нейроны и выглядели равномерно темными. Прослеживалась явная аналогия с результатами световой микроскопии, при выполнении которой такими же характеристиками обладали кариохромные нейроны. В цитоплазме "темных" нейронов находилось большое число свободных рибосом, определялись резко расширенные канальцы гранулярной и гранулярной цито-плазматической сети, множество светлых митохондрий, гипертрофированный комплекс Гольджи с признаками секреторной активности

В литературе, посвященной характеристике нейросекреторных клеток гипоталамической области (Войткевич, Дедов, 1972; Сааков, Бардахчь-ян и др. 1972; Акмаев, 1979; Поленов, 1993) приводится их классификация на "светлые" и "темные". При этом ультраструктура темных нейронов полностью совпадает с той, которая дана нами выше. Светлые нейроны, которые мы видели при электронной микроскопии, по своим характеристикам также соответствуют описанным в литературе "светлым" нейросекреторным клеткам. Они рассматриваются как одна из функциональных фаз деятельности нейросекреторной клетки, отражающая ее высокую активность, сопровождающую эвакуацию секрета во внеклеточное пространство (2ашЬгапо, МогёосЬ, 1966; Вага е1 а1., 1968; Поленов, 1993). Обнаружены тесные контакты как "темных", так и "светлых" нейронов с базальной мембраной сосудов и особенности строения сосудистой стенки. К ним относиться наличие фенестр и межклеточных щелей, хорошо развитых субэндотелиальных пространств. Анализ характера синаптических пузырьков, выявлявшихся в ак-со-дендритных и аксо-соматических синапсах показал, что они (синаптические пузырьки) по своим размерам и плотности могут быть отне-

сены к ацетилхо ли новым (50нм. светлые, сферические) и катехоламинам (пузырьки с плотной серцевиной, 60нм-80нм). Наличие указанных медиаторов в нейронах МК является давно установленным фактором (Nitecka et al., 1973; Borrell et al., 1976; Carlsen, Heimer, 1986), а в ряде электронномикро-скопических работ упоминаются и содержащие катехоламины пузырьки синаптических контактов в МК (EJayer et al., 1991; Asan, 1993).

Все выявленные нами светлые нейроны при электронной микроскопии следует разделить на две группы. Для одной из групп характерно наличие узкого перикариона, для другой - хорошо развитой гранулярной цито-плазматической сети, формирующей местами тельца Ниссля. Эта группа клеток несомненно является эквивалентом цитохромных нейронов и обладает характеристиками классических нейронов.

Следует отметить, что выявленная в нашем исследовании преимущественная локализация клеток с признаками секреторной активности в филогенетически древних структурах МК - межуточных формациях - сопровождается превалированием классических нейронов в крупноклеточных ядрах базолатеральной группировки и пириформной коре, которые представляют собой филогенетически новые структуры.

Полученные нами результаты по нейронной организации ядер кор-тикомедиальной группы (вставочные массы, медиальная часть центрального ядра и др.) показали, что в их состав входят длинноаксонные редковетви-стые нейроны; в ядрах базолатеральной группы присутствуют, в основном, длинноаксонные густоветвистые; в палеокортексе - длинноаксонные густоветвистые нейроны. Таким образом, в МК присутствует как редковетвистая (РНС), так и густоветвистая нейронная системы (ГНС).

К ГНС Т. А. Леонтович (1978) относит почти все базальные ядра конечного мозга, области таламуса, а также и базолатеральную группу ядер МК. Как следует из указанного, наши результаты совпадают. Что же касается палеокортекса, то густоветвистые нейроны обнаружены нами как во втором, так и в третьем слоях, в то время как Т. А. Леонтович, изучавшая другую палеокортикальную формацию - обонятельный бугорок - видела их только в составе второго густоклеточного слоя.

Если обобщить весь материал, полученный нами при изучении цитологических особенностей нейронов и сопоставить его с данными по нейронной организации изученных структур МК, то нетрудно прийти к заключению, что выявленные нами цитохромные нейроны на светооптическом уровне и им соответствующие светлые нейроны с хорошо развитой Нисс-левскон субстанцией при электронной микроскопии являются длинноаксон-ными густоветвистыми нейронами. Кариохромные и светлые нейроны, вы-

являющиеся в световом микроскопе, соответствующие "темным" и "светлым" нейросекреторным клеткам, следует отнести к длинноаксонным редковетвистым нейронам.

ВЫВОДЫ

1. На основании учета особенностей ядерного и экранного принципов организации серого вещества нервной системы проведена классификация структур переднего отдела миндалевидного комплекса мозга крысы, базирующаяся на эволюционноморфологических критериях. Палеокортекс представлен пириформной корой и ядром латерального обонятельного тракта; ядра - центральным ядром, вставочными массами, латеральным и базо-латерапьным ядрами, эндопириформными ядрами, ядром добавочной обонятельной луковицы. Морфологическим проявлением тесных взаимосвязей между ядерными и палеокортикальными структурами явлются межуточные формации - медиальное и переднее кортикгшьное ядро.

2. Топография ядер, межуточных формаций и палеокортикальных структур характеризуется ясной зональностью, что предопределяет подразделение территорий переднего отдела миндалевидного комплекса на три сектора: ядерный сектор занимает дорсальную часть, межуточные формации - базомедиальную, палеокортекс - базолатеральный регион отдела.

3. Результаты структурно-количественного анализа представительства структур переднего отдела миндалевидного комплекса мозга крысы показали, что:

а) на ростральном уровне отдела палеокортекс занимает 32,3%, межуточные формации - 14,2% и ядра - 8,3% от общей площади данного уровня;

б) на каудальном уровне: палеокортекса - 21%, межуточные формации -22,9%, ядра - 20,9% от общей площади данного уровня миндалевидного комплекса.

4. Результаты анализа цитологических особенностей нейронов миндалевидного комплекса выявили в составе его структур:

а) кариохромные нейроны, характеризующиеся хроматофильным крупным ядром, узким перикарионом, содержащим незначительные количества нисс-левской субстанции;

б) светлые нейроны, обладающие богатым эухроматином ядром и пылевидной субстанцией Ниссля в цитоплазме;

в) цитохромные нейроны, в которых светлое, содержащее крупное ядрышко клеточное ядро находится в богатой тельцами Ниссля цитоплазме.

5. Качественно-количественный анализ нейронных популяций, составляющих структуры переднего отдела миндалевидного комплекса мозга показал, что:

а) мелкоклеточяые ядра (вставочные массы, центральное ядро) содержат преимущественно кариохромные и светлые нейроны;

б) крупноклеточные ядра (латеральное, базолатеральное, эндопириформ-ные) - цитохромные нейроны;

в) палеокортекс по размерам составляющих его нейронов занимает промежуточное положение между мелкоклеточными и крупноклеточными ядрами и построен из цитохромных нейронов. Самые крупные цитохромные нейроны локализуются в III слое ядра латерального обонятельного тракта.

6. В составе ядер, межуточных формаций и палеокортикальных структур переднего отдела миндалевидного комплекса на основании ультрамикроскопических особенностей выявлены:

а) "темные" нейроны, в которых электронноплотное, за счет богатства кариоплазмы РНП-гранулами, крупное ядро окружено узким перикарионом, содержащим большое количество свободных рибосом. Эти клетки имеют дилятированные цистерны, крупные светлые митохондрии и гипертрофированный комплекс Гольджи с признаками секреторной активности. Они соответствуют кариохромным нейронам;

б) "светлые" нейроны, имеющие богатое эухроматином ядро, более широкий перикарион, содержащий узкие или умеренно расширенные канальцы гранулярной цитоплазматической сети, меньшие количества свободных рибосом, темные митохондрии, группы лизосом и умеренно развитый комплекс Гольджи. Эти нейроны являются эквивалентом "светлых" нейронов, выявленных на светооптическсм уровне;

в) "светлые" нейроны с хорошо выраженными тельцами Ниссля. Эти нейроны соответствуют цитохромным нейронам, выявленным на светооптиче-ском уровне и являются классическими нейронами.

7. Впервые дана характеристика ультрамикроскопических особенностей "темных" нейронов и "светлых" нейронов переднего отдела миндалевидного комплекса, обладающих морфологическими признаками секреторной активности.

8. В составе ядерных, палеокортикальных структур и межуточных формаций переднего отдела миндалевидного комплекса мозга выявлены длинноаксонные редковетвистые и густоветвистые нейроны с большим числом переходных форм, а также короткоаксонные нейроны. Длинноаксонные редковетвистые нейроны преобладают в составе мелкоклеточных ядер и переходных зон. Длинноаксонные густоветвистые нейроны образуют

крупноклеточные ядра и палеокортекс. Почти равное представительство длинноаксонных редковетвистых и густоветвистых нейронов имеет место в межуточных формациях.

9. Среди длинноаксонных густоЕ етвистых нейронов имеет место дифференциация на нейроны коркового и подкоркового типа, проявляющаяся поляризацией дендритного дерева и тела. Существует большое разнообразие переходных форм между нейронами коркового и подкоркового типа как на территории палеокортекса, так и крупноклеточных ядер.

10. Результаты комплексного сравнительного исследования морфологии ядерных и палеокортикальных структур, проведенные на макро- , микро- и ультрамикроскопическом уровнях на территории переднего отдела миндалевидного комплекса мозга крысы, свидетельствуют о наличии тесных взаимосвязей между двумя основными принципами организации его серого вещества и обосновывают правомерность нового взгляда на его субстрат как ядерно-палеокортикальный компонент мозга.

СПИСОК НАУЧНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Роль ядерно-палеокортикальных взаимоотношений в эволюции мозга позвоночных: особенности нейронной организации // Современные проблемы эволюционной морфологии и физиологии,- Уфа: БашГУ, 1994. -С.40-43. (Калимуллина Л.Б., Ахмадеев A.B.)

2. New view on cytoarchitecture of Amygdala //1 FEPS Congress, European J. Physiol, 1995, Supp.to.v.430, n.4, P. 127. (L.Kalimullina, A.Karpova, I.Bajasitov et al.)

3. Современный взгляд на учение А.А.Заварзина о ядерных и экранных центрах мозга// Современные проблемы эволюционной морфологии и физиологии. - Уфа: БГАУ, 1996. - С. 15-24. ( Калимуллина Л.Б.)

4.Нейронная организация ядер, структур палеокортекса и межуточных формаций миндалевидного комплекса // Там же - С.24-30. ( Калимуллина Л.Б., Алтынбаев Р.Ш., Вендель Л.И. и др.)

5.Структурная организация и кариоволюметрические показатели нейронов ядерных и палеокортикальных структур миндалевидного комплекса мозга // Там же - С.36-41. (Калимуллина Л.Б., Имаева А.Р.)

6. Участие миндалевидного тела в системе лимбического контроля нейроэндокринных функций // Тез. док. III конгресса международной ассоциации морфологов. М.: Морфология. - 1996. - Т. 109. - №2. - С. 56-57. (Калимуллина Л.Б., Чепурнов С. А., Чепурнова Н. Е.. и др.)